Antriebseinrichtung

Abstract

 Ein spiralverzahntes Ritzel (22) sowie ein mit ihm kämmendes Spiralzahnkegelrad (24) sind in einem üblichen Gehäuse (10, 16) gelagert. Das erfindungsgemäß zu lösende Problem ergibt sich aus der auf die Ritzelwelle (20) ausgeübten Längsschubkraft, die im Betrieb aus dem genannten Zahnradeingriff resultiert. Zur Lösung dieses Problems ist erfindungsgemäß eine Federvorspannung (48) vorgesehen, die das vor dem Ritzel (22) liegende Lager (28) für axiale und radiale Belastung von der genannten Längsschubkraft entlastet und so die Verwendung leichterer und damit preiswerterer Lager gestattet. Erfindungsgemäß ist ferner ein Nadellager (52) vorgesehen, dessen radial ausgerichteten Nadeln zwischen dem inneren Laufring (30) des Hauptlagers (28) und der genannten Federvorspannung (48) liegen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung, bestehend aus

- einer in Längsrichtung angeordneten Welle, die an ihrem rückwärtigen Ende ein spiralverzahntes Ritzel trägt, das mit einem Spiralzahnkegelrad kämmt;

- einem Lager für axiale und radiale Belastung, dessen innerer Laufring fest auf der genannten Welle sitzt und so die aus dem genannten Zahnradeingriff resultierende, nach vorne gerichtete Längsschubkraft aufnimmt, wobei zwischen dem inneren Laufring und einem äußeren Laufring Rollkörper angeordnet sind; und aus

- einer stillstehenden Tragkonstruktion zur Aufnahme des genannten Lagers.

[0002] In einer derartigen Antriebseinrichtung tritt während der Fahrt des mit dieser Einrichtung versehenen Fahrzeuges die vorstehend genannte Längsschubkraft auf. Diese Antriebseinrichtungen sind z.B. in landwirtschaftlichen oder Industrie-Fahrzeugen eingebaut, wobei das Spiralzahnkegelrad in dem Gehäuse auf einer quer und horizontal angeordneten Achse sitzt. Wirkt der Antrieb auf die Hinterräder des Fahrzeuges, ist die genannte Längsschubkraft nach vorn gerichtet. Bisher ist es üblich, dieser Längsschubkraft dadurch Rechnung zu tragen, daß die gesamte Konstruktion schwerer und stabiler und aus teueren Materialien hergestellt wird.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs erläuterte Antriebseinrichtung hinsichtlich der Herstellungskosten zu verbessern.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Trag- konstruktion mit einer Abstützung gegen die vordere Stirnfläche des äußeren Laufringes anliegt, und daß zwischen der Trag-konstruktion und der vorderen Stirnfläche des inneren Laufringes eine Federvorspannung angeordnet ist, die in Axialrichtung der genannten Längsschubkraft entgegengerichtet ist.

[0005] Dabei kann die Federvorspannung eine Feder umfassen, die zweckmäßig ringförmig ausgebildet ist und die Welle umschließt. Die Feder kann ein konischer Ring sein und zwar von dem Typ, der häufig als "Belleville"-Feder bezeichnet wird. Diese Feder nimmt die nach vorn gerichtete Längsschubkraft nachgiebig federnd auf und entlastet so das Hauptlager.

[0006] Zwischen der genannten Feder und dem inneren Laufring des genannten Lagers kann ein weiteres Lagerelement angeordnet sein, das vorzugsweise ein Nadellager ist, dessen Nadeln radial angeordnet sind.

[0007] Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und werden anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. In der Zeichnung ist eine als Beispiel dienende Ausführungsform der Erfindung im Längsschnitt dargestellt.

[0008] Aus Vereinfachungsgründen wird bei der Beschreibung davon ausgegangen, daß das linke Ende der Zeichnung zum vorderen Ende des Fahrzeuges weist. Entsprechende Definitionen werden auch in den Patentansprüchen verwendet, jedoch soll die Erfindung selbstverständlich auch hiervon abweichende Anordnungen betreffen.

[0009] Die Zeichnung zeigt ein Gehäuse 10 mit einer Querwandung 12 und einer hierin vorgesehenen kreisförmigen öffnung 14, in die das rückwärtige Ende einer Hohlwelle 16 gesteckt ist, die in üblicher Weise mit der Querwandung des genannten Gehäuses über ringförmig angeordnete Kopfschrauben 18 verbunden ist, von denen eine in der Zeichnung dargestellt ist. Innerhalb der Hohlwelle16 ist koaxial eine sich in Längsrichtung erstreckende Ritzelwelle 20 angeordnet, die an ihrem rückwärtigen Ende ein spiralverzahntes Ritzel 22 trägt, das in üblicher Weise mit einem Spiralzahnkegelrad 22 kämmt. Für die Längslagerung der Ritzelwelle 20 innerhalb der Hohlwelle 16 sind in Längsrichtung mit Abstand voneinander angeordnete Lager 26,28 vorgesehen. Insoweit handelt es sich um eine konventionelle Konstruktion.

[0010] Das Lager 28 kann für axiale und radiale Belastung ausgelegt sein, wobei es sich um ein Kegelrollenlager handeln kann mit einem inneren Laufring 30, einem äußeren Laufring 32 und einer Vielzahl von dazwischen angeordneten Kegelrollen 34. Der übergang zwischen Ritzelwelle 20 und Ritzelwelle 22 bildet eine Schulter 36, die von hinten gegen den inneren Laufring 30 anliegt. Im Bereich des Lagers 28 weist die Hohlwelle 16 einen Lagerbund 38 auf, der mit einer inneren Radialschulter 40 eine Anlage für die vordere Stirnfläche des äußeren Laufringes 32 bildet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dieser Schulter 40 und dem äußeren Laufring 32 noch ein Zwischenring 42 angeordnet, dessen Dicke erst bei der Montage bestimmt wird.

[0011] Der genannte Lagerbund 38 bildet ferner einen inneren Ringraum 44 mit einer zweiten Radialschulter 46, die in lichtem Abstand vor dem inneren Laufring 30 des Lagers 28 liegt. In diesem ringförmigen Abstandsraum ist eine erfindungsgemäße Federvorspannung 48 angeordnet, die aus einer Feder 50 und einem Lager 52 geringer Reibung besteht. Die Feder 50 besteht zweckmäßig aus einem konischen Ring, der meist als "Belleville"-Feder bezeichnet wird. Das genannte Lager 52 ist ein Nadellager, dessen Nadeln radial angeordnet sind und in üblicher Weise zwischen zwei Radialringen 54 umlaufen. Der hintere der beiden Radialringe 54 liegt gegen die Stirnfläche des inneren Laufringes 30 des Lagers 28 an, während der vordere Radialring 54 als Abstützung für die Feder 50 dient, die sich auf ihrer gegenüberliegenden Seite an der Ringschulter 46 abstützt und so eine nach rückwärts gegen das Lager 28 gerichtete Kraft ausübt, die der vorstehend erläuterten, nach vorn gerichteten Längsschubkraft entgegengerichtet ist, die sich aus dem Zahneingriff zwischen Ritzel 22 und Spiralzahnkegelrad 24 ergibt.

[0012] Durch die erfindungsgemäße Anordnung einer Federvorspannung 48 können erheblich preiswertere Lager für axiale und radiale Belastung eingebaut werden, wobei die allein dadurch erzielten Einsparungen erheblich über den für die Feder 50 und das Nadellager 52 aufzubringenden Kosten liegen.

[0013] Aus der vorstehenden Beschreibung ergeben sich für einen Durchschnittsfachmann zahlreiche Möglichkeiten für Modifikationen, die jedoch alle durch die Erfindung erfaßt sein sollen.

Ansprüche

1. Antriebseinrichtung, bestehend aus

- einer in Längsrichtung angeordneten Welle (20), die an ihrem rückwärtigen Ende ein spiralverzahntes Ritzel (22) trägt, das mit einem Spiralzahnkegelrad (24) kämmt;

- einem Lager (28) für axiale und radiale Belastung, dessen innerer Laufring (30) fest auf der genannten Welle(20) sitzt und so die aus dem genannten Zahnradeingriff resultierende, nach vorne gerichtete Längsschubkraft aufnimmt, wobei zwischen dem inneren Laufring (30) und einem äußeren Laufring (32) Rollkörper (34) angeordnet sind; und aus

- einer stillstehenden Tragkonstruktion (16) zur Aufnahme des genannten Lagers (28),

dadurch gekennzeichnet, daß die Trag- konstruktion (16) mit einer Abstützung (40,42) gegen die vordere Stirnfläche des äußeren Laufringes (32) anliegt,
und daß zwischen der Tragkonstruktion (16) und der vorderen Stirnfläche des inneren Laufringes (30) eine Federvorspannung (48) angeordnet ist, die in Axialrichtung der genannten Längsschubkraft entgegengerichtet ist.

2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte, gegen die vordere Stirnfläche des äußeren Laufringes (32) anliegende Abstützung (40,42) aus einer radialen Ringschulter (40) der Tragkonstruktion (16) besteht.

3. Antriebseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der genannten Ringschulter (40) und der vorderen Stirnfläche des äußeren Laufringes (32) noch ein Zwischenring (42) angeordnet ist.

4. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die genannte Federvorspannung (48) einerseits an einem fest mit der Tragkonstruktion (16) verbundenen, in lichtem Abstand vor dem inneren Laufring (30) liegenden Abschnitt (46) und andererseits an der vorderen Stirnseite des inneren Laufringes (30) abstützt.

5. Antriebseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Abschnitt (46) eine zweite Radialschulter der Tragkonstruktion (16) ist.

6. Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Federvorspannung (48) eine Feder (50) umfaßt.

7. Antriebseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (50) ringförmig ausgebildet ist und die Welle (20) umschließt.

8. Antriebseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (50) ein konischer Ring ist.

9. Antriebseinrichtung nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Feder (50) und dem inneren Laufring (30) ein weiteres Lagerelement (52) angeordnet ist.

10.Antriebseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Lagerelement (52) ein Nadellager mit radial angeordneten Nadeln ist.

Zeichnung